CN103153754A - 电动助力转向用电动机驱动控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种电动助力转向用电动机驱动控制装置，可以降低控制基板的温度上升，并可以实现装置的小型化。包括：开关元件(4)；线圈(9)；滤波电容器(10)；将开关元件(4)与滤波电容器(10)及线圈(9)电连接的电连接构件(7)；安装了控制元件的控制基板(1)；将开关元件(4)与控制基板(1)电连接的控制信号线(5)；以及配置开关元件(4)的开关元件配置部(6)。电连接构件(7)配置在开关元件(4)和控制基板(1)之间，从电连接构件(7)观察时，滤波电容器(10)和线圈(9)配置在开关元件(4)一侧，滤波电容器(10)和线圈(9)的端面位于远离开关元件(4)和开关元件配置部(6)的接触面的位置。

Description

电动助力转向用电动机驱动控制装置
技术领域
本发明涉及对例如车辆用电动助力转向装置中使用的电动机进行驱动控制的电动助力转向用电动机驱动控制装置。
背景技术
关于对车辆用电动助力转向装置中使用的电动机进行驱动控制的电动助力转向用电动机驱动控制装置，以往提出了如下小型且可靠性高的结构，即，将构成驱动控制的滤波电容器配置在功率基板和控制基板之间（例如，参照专利文献1）。
此外，作为与电动机成为一体的电动机驱动控制装置，还提出了如下结构的装置，即，将功率元件和半导体开关元件安装到基板上，该基板装载于金属制壳体内（例如，参照专利文献2）。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2010－063242号公报
专利文献2：国际公开第2010/007672号刊物
发明内容
发明所要解决的技术问题
然而，在专利文献1所揭示的控制装置中，虽然控制模块与功率模块隔开，但具有如下问题，即，电容器和线圈配置在控制模块的附近，故滤波电容器和线圈所产生的热量会导致控制模块的温度大幅上升。
专利文献2所揭示的控制装置中，由于电容器配置在微型计算机附近，因此也具有相同的问题。
为解决上述课题，本发明的目的在于提出一种电动助力转向用电动机驱动控制装置，不仅对于开关元件所产生的热量，也降低因滤波电容器和线圈所产生的热量而导致的控制基板的温度上升，并可以实现装置的小型化。
解决技术问题所采用的技术方案
本发明所涉及的电动助力转向用电动机驱动控制装置对电动助力转向装置中使用的电动机进行驱动控制，包括：开关元件，该开关元件向所述电动机提供电流；1个以上的线圈；1个以上的滤波电容器；电连接构件，该电连接构件将所述开关元件与所述滤波电容器及所述线圈电连接；控制基板，该控制基板安装有控制元件；控制信号线，该控制信号线将所述开关元件和所述控制基板电连接；以及开关元件配置部，该开关元件配置部配置所述开关元件，所述电连接构件配置在所述开关元件和所述控制基板之间，并且从所述电连接构件观察时，至少1个所述滤波电容器和至少1个所述线圈配置在所述开关元件一侧，从所述电连接构件观察时，配置于所述开关元件一侧的所述滤波电容器和所述线圈的端面位于远离所述开关元件和所述开关元件配置部的接触面的位置。
发明效果
根据本发明所涉及的电动助力转向用电动机驱动控制装置，不仅可以拉开控制基板和开关元件的距离，也可以拉开控制基板和滤波电容器、线圈的距离，因此具有如下效果，即，可以抑制控制基板和控制元件的温度上升，提高可靠性，并且可以降低控制装置的高度，实现小型化。
附图说明
图1是本发明实施方式1所涉及的电动助力转向用电动机驱动控制装置的说明图。
图2是本发明实施方式1所涉及的电动助力转向用电动机驱动控制装置的电路图。
图3是表示本发明的实施方式1所涉及的电动机的转速和转矩的特性的图。
图4是对本发明实施方式1所涉及的电动助力转向用电动机驱动控制装置的损耗进行说明的图。
图5是本发明实施方式2所涉及的电动助力转向用电动机驱动控制装置的说明图。
图6是将本发明实施方式2所涉及的电动助力转向用电动机驱动控制装置与电动机构成为一体后的说明图。
图7是从本发明实施方式3所涉及的电动助力转向用电动机驱动装置的侧面进行观察时的说明图。
图8是从后侧观察本发明实施方式3所涉及的电动助力转向用电动机驱动装置的散热器时的图。
图9是从前侧观察本发明实施方式3所涉及的电动助力转向用电动机驱动装置的电连接部时的图。
图10是从后侧观察本发明实施方式3所涉及的电动助力转向用电动机驱动装置的控制基板时的图。
图11是从前侧观察本发明实施方式3所涉及的电动助力转向用电动机驱动装置的电连接部的其它示例时的图。
图12是从后侧观察本发明实施方式3所涉及的电动助力转向用电动机驱动装置的散热器的其它示例时的图。
图13是配置在本发明实施方式3所涉及的电动机的前侧并与电动机构成一体的电动助力转向用电动机驱动控制装置的说明图。
图14是本发明实施方式3所涉及的电动助力转向装置的说明图。
图15是配置在本发明实施方式4所涉及的电动机的后侧并与电动机构成一体的电动助力转向用电动机驱动控制装置的说明图。
图16是本发明实施方式4所涉及的电动助力转向装置的说明图。
图17是本发明实施方式5所涉及的电动助力转向用电动机驱动装置的说明图。
图18是从后侧观察本发明实施方式5所涉及的电动助力转向用电动机驱动装置的散热器时的图。
具体实施方式
下面参照附图，对本发明所涉及的电动助力转向用电动机驱动装置的优选实施方式进行说明。此外，本发明并不局限于本实施方式，各种设计变更也包含在本发明内。
实施方式1
图1是本发明实施方式1所涉及的电动助力转向用电动机驱动控制装置（下面，在各实施方式中简称为电动机驱动控制装置。）的说明图。实施方式1所涉及的电动机驱动控制装置A的结构如下，即，在控制基板1上安装有微型计算机2和构成FET驱动电路3的控制元件（下面称为FET驱动电路。），来自于控制基板1的控制信号被作为电信号经由控制信号线5发送至开关元件4。开关元件4包括将FET安装在基板上元件，或者利用树脂对FET的裸芯片进行模塑后得到的元件。此外，为了进行电流检测，也可以配备分流电阻。
该开关元件4向后文所述的电动机提供所需要的电流来驱动该电动机。而且，开关元件4配置在开关元件配置部6上。开关元件配置部6由例如铝等金属构成并具有如下功能，即，对开关元件4中产生的热量进行吸收来降低开关元件4的温度上升。此外，开关元件4也可以安装在金属基板上并经由该金属基板与开关元件配置部6接触，或者开关元件4也可以经由粘接剂或焊料与开关元件配置部6接触。
对开关元件4的供电经由电连接构件7来进行。虽然图1中省略了电连接构件7的详细结构，但其包括金属汇流条（bus bar）和树脂等绝缘构件。金属汇流条起到提供电流的作用，树脂起到确保汇流条与壳体8等其它元器件的电绝缘以及作为对汇流条进行支撑的框架的作用。此外，电连接构件7包括：去除噪声用的线圈9；以及用于降低由开关元件4所产生的脉动电流的滤波电容器10。电连接构件7为平板状，其平面大小与控制基板1的平面大小相同或接近。以上所述的构件被开关元件配置部6、壳体8及盖11包覆，由此构成电动机驱动控制装置A。另外，图1所示的标号12表示与开关元件配置部6一体或独立设置的散热器。
图2是图1中说明的实施方式1所涉及的电动机驱动控制装置A的电路图，下面，利用该电路图来说明图1中的各个构件是如何连接的。由电动机驱动控制装置A进行驱动控制的电动机20的电枢绕组21进行Y连接。安装在开关元件4上且一端相互连接的FET22、23中，一方的FET22构成三相桥式电路的U相的＋侧桥臂，另一方的FET23构成U相的－侧桥臂。此外，FET22的另一端连接至吸收脉动用的滤波电容器10和吸收噪声用的线圈9，FET23的另一端经由分流电阻24连接至车辆的接地电位部。
上述FET22、23的一端相互连接所得到的连接点25为三相桥式电路的U相交流侧端子。至于安装在开关元件4中的另一个FET26，其一端连接至U相交流侧端子25，另一端连接至电枢绕组21的U相端子。另外，W相、V相也采用相同的结构。
对于安装在电源继电器27中的2个FET28、29，其一端相互连接，一方的FET28的另一端经由线圈9连接至三相桥式电路的＋侧直流端子，另一方的FET29的另一端经由电源连接器（未图示）连接至装载车辆上的电池30。
对于安装在控制基板1上的FET驱动电路3，其输出端连接至上述FET28、29的各个栅极，并分别以规定的时序向这些栅极赋予栅极驱动信号。安装在控制基板1上的微型计算机2基于对电动机20的转速进行检测的旋转传感器31所发出的旋转检测信号，来对FET驱动电路3输出的栅极驱动信号的输出时序进行控制。
在装载了上述结构的实施方式1所涉及的电动机驱动控制装置A的电动助力转向装置中，当驾驶者操作手柄来向转向轴施加转向转矩时，未图示的转矩检测装置检测出该转向转矩，并将其输入至微型计算机2中。此外，对应于旋转传感器31检测出的转向转速的旋转检测信号被输入至微型计算机2。微型计算机2基于被输入的转向转矩、转向转速及车辆的速度信号等来计算辅助转矩，并对电动机驱动控制装置A的三相桥式电路进行控制，使得在电动机20中产生该辅助转矩作为经由减速机构施加在转向轴上的转矩。
即，FET驱动电路3基于微型计算机2发出的指示、以规定的时序产生栅极驱动信号，并对三相桥式电路的各FET进行导通控制。由此，三相桥式电路产生规定的三相交流电流，并将三相交流电流提供给电枢绕组21来驱动电动机20。电动机20所产生的转矩被作为辅助转矩经由减速机构施加到转向轴上。由此，减轻了驾驶者产生的手柄转向力。另外，虽然表示了电动机20的电枢绕组21进行Y连接的例子，但当然也可以进行Δ连接。
图3是表示电动机20的转速和转矩的关系的N-T特性图，横轴表示电动机20的转速，纵轴表示电动机20的转矩。
电动机驱动控制装置的损耗根据电动机20的运转状态而不同。图3中，标号A所示的点为转矩最大并以低速进行旋转的运转状态，标号B所示的点为输出最大、对电动机驱动控制装置的输入功率最大的运转状态。将此时的滤波电容器10的损耗和线圈9的损耗在图4中进行表示。
图4中，纵轴是利用运转状态A下的滤波电容器10的损耗值对损耗进行标准化并以％值来进行表示。如图4所示，在运转状态A下，滤波电容器10的损耗较大，线圈9的损耗较小，另一方面，在最大输出的运转状态B下，滤波电容器10的损耗较小，线圈9的损耗较大。此外，由于该损耗并非是与FET的损耗相比可以忽略的值，因此电动机驱动控制装置的结构需要将该点考虑在内。然而，现有例中并没有充分考虑这一点。
在实施方式1所涉及的电动机驱动控制装置A中，如图1所示，从电连接构件7观察时，滤波电容器10和线圈9配置在开关元件一侧，即控制基板1的相反侧。而且，滤波电容器10和线圈9的端面（距电连接构件7较远的端面）位于图1中虚线B所示的平面上，并位于远离开关元件4所在平面（虚线A所示）的位置。而且，控制基板1的所在位置与滤波电容器10、线圈9、开关元件4的所在位置分开，且电连接构件7夹在它们之间，这种结构使得来自于滤波电容器10、线圈9、开关元件4的热量很难传导至控制基板1、微型计算机2和FET驱动电路3。
此外，与开关元件配置部6一体或独立设置的散热器12的厚度在开关元件4的周围较厚，在配置了滤波电容器10和线圈9的周围较薄。利用这种结构，将较高的滤波电容器10和线圈9配置在远离控制基板1的位置，可以降低电动机驱动控制装置A的高度，即可以实现小型化。
而且，由于能使开关元件4周边的散热器12的厚度较大，从而热容量较大，因此可以降低开关元件4所产生的热量。滤波电容器10的端面和散热器12之间形成有空间。该空间具有如下效果，即，即使滤波电容器10的内压升高，散热器12也不会造成妨碍，滤波电容器10的壳体可以进行膨胀从而可以降低内压。
另外，图2中的线圈9表示为用于去除噪声的线圈，而且该去除噪声用线圈9被图示为与U相、V相、W相电连接的单个线圈。但是，不仅限于单个的情况，也可以是2个以上的线圈进行串联连接或2个以上的线圈进行并联连接。
根据上述结构，即使电动机20的运转状态处于最大转矩、低速旋转的运转状态，或处于最大输出的运转状态，也可以降低控制基板1、微型计算机2和FET驱动电路3的温度上升，从而可以实现可靠性较高且小型的电动机驱动控制装置A。
如上所述，实施方式1所涉及的电动机驱动控制装置A包括开关元件4、滤波电容器10、以及线圈9，并且还包括：将开关元件4、滤波电容器10和线圈9电连接的电连接构件7；安装了FET驱动电路3的控制基板1；将开关元件4和控制基板1电连接的控制信号线5；以及用于配置开关元件4的开关元件配置部6，电连接构件7配置在开关元件4和控制基板1之间，从电连接构件7观察时，滤波电容器10和线圈9配置在开关元件4一侧，即控制基板1的相反侧，并且从电连接构件7进行观察时，配置在开关元件4一侧的滤波电容器10或者线圈9的端面位于远离开关元件4和开关元件配置部6的接触面的位置，因此不仅控制基板1和开关元件4的距离可以拉开，控制基板1和滤波电容器10、线圈9的距离也可以拉开，故具有如下效果，即，可以抑制控制基板1和构成FET驱动电路3的控制元件的温度上升，从而可以提高可靠性。此外，电连接构件7对于控制基板1具有屏蔽开关元件4、滤波电容器10和线圈9所产生的热量的效果。
而且，从电连接构件7进行观察时，滤波电容器10或者线圈9的端面位于远离开关元件4和开关元件配置部6的接触面的位置，因此具有可以减小电动机驱动控制装置A的高度、实现小型化的效果。
实施方式2
接着，对实施方式2所涉及的电动机驱动控制装置进行说明。图5是表示实施方式2所涉及的电动机驱动控制装置的图。
如图5所示，实施方式2所涉及的电动机驱动控制装置B的基本结构与实施方式1相同，但滤波电容器10和线圈9埋设于设置在散热器12上的凹部（下面，在各实施方式中简称为孔）13中。由此，通过将较高的滤波电容器10和线圈9埋设于设置在散热器12上的孔13中，可以使电动机驱动控制装置B的高度方向减小，同时可以充分确保散热器12的热容量从而可以抑制开关元件4的温度上升。而且，由于设置了埋设滤波电容器11和线圈9的孔13、即空间，因此可以减少散热器12的材料和质量。
此外，如图5所示，滤波电容器10的端面和散热器12之间形成有空间，与实施方式1同样地，该空间具有如下效果，即，即使滤波电容器10的内压升高，散热器12也不会造成妨碍，滤波电容器10的壳体可以进行膨胀从而可以降低内压。
图6表示将图5的电动机驱动控制装置B与电动机20形成一体后的图，下面对电动机20的结构进行说明。电动机20中，电枢绕组21卷绕在定子铁心40上，转子与定子铁心40相对配置，该转子包括转子铁心41和永磁体42。转子铁心41的旋转轴中心压入有轴43，且轴43的一端压入有与电动助力转向装置的齿轮轴的联轴器（coupling）、即轴套44。
轴43由2个轴承45、46支撑，使得转子可以进行自由旋转。一方的轴承45固定在电动机20的外壳47上，另一方的轴承46固定在电动机20的框架48上。外壳47的前侧设置有旋转变压器49来作为对电动机20的旋转角度进行检测的传感器。
定子铁心40通过压入或热装固定在框架48上，框架48固定在外壳47上。电枢绕组21经由终端50电连接至汇流条51，汇流条51和电动机驱动控制装置B电连接。汇流条51可以接受来自于电动机驱动控制装置B的开关元件4的供电来驱动电动机20。
在图6的例子中，电动机驱动控制装置B以机械方式与电动机20的周向端部的外壳部连接来形成一体。如上所述一体型的电动机驱动控制装置B具有如下效果，即，虽然会受到电动机20发热的影响，但由于电动机20远离控制基板1，因此可以降低控制基板1的温度上升。此外，虽然图中没有示出，但由于电动机20的外壳47与对电动机20的速度进行减速的减速机构相抵接，因此散热器12的热量可以经由外壳47传导到减速机构。
实施方式3
接着，对实施方式3所涉及的电动机驱动控制装置进行说明。图7是从实施方式3所涉及的电动机驱动控制装置的侧面进行观察时的说明图。为了帮助理解，图7中以局部剖面进行表示。
如后文所述，可以将实施方式3所涉及的电动机驱动控制装置C配置在电动机的轴方向上，且图7的下侧为前侧（靠近齿轮的一侧），上侧为后侧（远离齿轮的一侧）。
图7中，安装有微型计算机2和FET驱动电路（未图示）等控制元件的控制基板1配置在上部，由汇流条和绝缘构件（未图示）构成的电连接构件7配置在控制基板1的下方，电连接有滤波电容器10和线圈9。而且，开关元件4也经由端子60连接至电连接构件7。
开关元件4经由控制信号线5电连接至控制基板1。此外，开关元件4配置在开关元件配置部6上，从而将其产生的热量释放到与开关元件配置部6一体或独立构成的散热器12。另外，散热器12上设置有孔13，滤波电容器10和线圈9埋设在该孔13中。此外，滤波电容器10的端面中，距电连接构件7较远的端面和散热器12的端面之间形成有空隙。
接着，图8表示了从后侧观察散热器12时的图。如图8所示，从后侧观察散热器12时的外形大致为圆形，外周部上在2处设置有用于和齿轮侧进行连接的螺钉孔61，这些螺钉孔61设置在180度或大体180度相对的位置。在轴方向上远离该螺钉孔61的3处位置上设置有螺钉孔62。这是用于和后文所述的外壳进行连接的螺钉孔，图8中设置在隔开120度的3处位置上。
散热器12的中央设置有孔63，电动机20的轴43穿过该孔。孔63的周围在总计3处设置有长方形的开关元件配置部6。该开关元件配置部6与图7的开关元件配置部6一致，且为了确保与开关元件4之间均一的接触状态，进行了高精度的加工使得其表面平整。而且，与开关元件配置部6相邻的位置上设置有圆形的孔13。该孔13为图7中说明的孔13，滤波电容器10和线圈9埋设在其中。另外，在图7的例子中，为了埋设3个滤波电容器10和1个线圈9，一共设置了4个孔。
图9是从前侧观察电连接构件7、滤波电容器10、线圈9及开关元件4时的说明图。电连接构件7包括＋侧汇流条7a、―侧汇流条7b、及由树脂等绝缘构件构成的框架7c。框架7c起到如下作用，即，对汇流条7a、7b和来自于连接器的信号线即终端64进行保持，并确保这些构件和其它构件的电绝缘。虽然汇流条7a、7b连接至电池30（参照图1），但电池30的＋侧经由线束、连接器电极电连接至图9左上部所示的＋侧汇流条7a。该＋侧汇流条7a连接至线圈9的一个端子，并且从另一个端子再连接至其它＋侧汇流条。而且，对＋侧汇流条7a进行配置使其绘制成四边形。
另一方面，对―侧汇流条7b进行配置使其绘制成四边形并进行电连接，图9左上部所示的―侧汇流条7b经由线束、连接器电极连接至电池30的一侧。
而且，滤波电容器10和开关元件4连接至＋侧汇流条7a和―侧汇流条7b。图9中配置了3个滤波电容器10，且配置在呈四边形状配置的汇流条7a、7b的角部并与其相连。开关元件4经由端子4a、4b连接至汇流条7a、7b。此外，电动机侧端子65设置在各开关元件4上，并向电动机20提供电流。
如图7所示，控制信号线5从开关元件4向控制基板1延伸。作为开关元件4的结构，可以考虑利用树脂对MOS-FET的裸芯片和分流电阻进行模塑后得到的模块。通过利用树脂对裸芯片进行模塑的结构，可以高效地使开关元件4所产生的热量传导至开关元件配置部6，从而可以得到降低开关元件4的温度上升的效果。因此，也可以抑制控制基板1和控制元件的温度上升。另外，开关元件4不限于上述内容，也可以采用在陶瓷基板上安装裸芯片的结构。
图10是从后侧观察控制基板1的示意图。图10中省略了电路的细节，仅进行了简要表示。
控制基板1上安装有微型计算机2和FET驱动电路3，中央形成有孔63，电动机20的轴43穿过该孔63，孔63的周围设置有规定数量的孔66，控制信号线5通过该孔66。在面向图10的上部设置有规定数量的孔67，来自于连接器的信号线即终端通过该孔67。
通过在电动机20的轴方向上将图8的散热器12、图9的电连接构件7、滤波电容器10、线圈9、开关元件4，及图10的控制基板1堆叠成组合状态，可以得到图7所示的电动机驱动控制装置C。
如上所述，在实施方式3所涉及的电动机驱动控制装置C中，与开关元件配置部6一体或独立设置的散热器12的厚度在开关元件4的周围较厚，在配置了滤波电容器10和线圈9的周围较薄。根据上述结构，将较高的滤波电容器10和线圈9配置在远离控制基板1的位置，可以降低电动机驱动控制装置C的高度。即，可以实现小型化的结构。而且，由于开关元件周边的散热器12的厚度较大，热容量较大，因此可以降低开关元件4所产生的热量。
此外，由于滤波电容器10的端面和散热器12之间形成有空间，因此具有如下效果，即，即使滤波电容器10的内压升高，散热器12也不会造成妨碍，滤波电容器10的壳体可以进行膨胀从而可以降低内压。
此外，即使电动机20的运转状态处于最大转矩、低速旋转的运转状态，或处于最大输出的运转状态，也可以降低控制基板1、微型计算机2和FET驱动电路3的温度上升，从而可以实现可靠性较高且小型的电动机驱动控制装置C。
而且，由于以和电动机20的相数一致的数量对开关元件4进行划分配置（对于三相电动机的情况，划分为3个），因此可以避免热量的集中，具有可以使散热器内部的温度均匀的效果。而且，由于各相的开关元件4之间配置有滤波电容器10和线圈9，因此可以使用散热器2进行放热而避免热量的集中。
图11是在图9的结构上添加了电源继电器27后的结构。电源继电器27连接至与线圈9的一个端子相连的汇流条7a，从而可以阻断该汇流条与之后的＋侧汇流条7a之间的电流。虽然其位置与图2中电源继电器27的位置不同，但对从电池30流向电动机驱动控制装置C的电流进行阻断的功能是相同的。
图12是从后侧观察设置电源继电器27的散热器12的图。图12的上部设置有电源继电器27用的开关元件配置部68，电源继电器27配置在该开关元件配置部68上，从而使其产生的热量可以从此释放到散热器12，能降低电源继电器27的温度上升。1个电源继电器27和3个开关元件4大体配置在同一圆周上。
对于上述结构，从电连接构件7观察时，电源继电器27配置在开关元件一侧（控制基板的相反侧），因此，不仅在电动机20（参照图2）处于低速旋转高转矩运转状态时，即使在电源继电器27处于发热量最大的状态、即来自电动机驱动控制装置C的电池30的输入电流最大时的运转状态下，也可以抑制控制基板1和构成FET驱动电路3的控制元件的温度上升。
而且，提供电动机20的驱动用电流的开关元件4被划分为三相进行配置，具有包括电源继电器27的结构，开关元件4和电源继电器27总计4个元件并排地配置在散热器12上，且在相互之间配置有滤波电容器10和线圈9。因此，由于开关元件4和电源继电器27所产生的热量、滤波电容器10和线圈9所产生的热量被分散，因此具有可以降低温度上升的效果。
图13是配置在电动机20的前侧并与其成一体的电动机驱动控制装置C的说明图。图7中说明的电动机驱动控制装置C配置在电动机20的前侧。连接器70接收电源和转向转矩、车速信息等规定信息作为电信号，该电信号被发送至电连接构件7和控制基板1。设置在散热器12上的孔13中埋设有滤波电容器10和线圈9。散热器12和外壳47通过螺钉（未图示）连接，外壳47和电动机20的框架48通过螺钉（未图示）连接。
下面对电动机20的结构进行说明。电枢绕组21卷绕在定子铁心40上，转子与定子铁心40相对配置，该转子包括转子铁心41和永磁体42。转子铁心41的旋转轴中心压入有轴43，且轴43的一端压入有与电动助力转向装置的齿轮轴的联轴器、即轴套44。
轴43由2个轴承45、46支撑，使得转子可以进行自由旋转。一方的轴承45固定在电动机驱动控制装置C的散热器12上，另一方的轴承46固定在电动机20的框架48上。散热器12的前侧设置有旋转变压器（resolver）49来作为对电动机20的旋转角度进行检测的传感器。
定子铁心40通过压入或热装固定在框架48上，框架48固定在外壳47上。电枢绕组21经由终端50电连接至汇流条（未图示），汇流条（未图示）和电动机驱动控制装置C电连接。汇流条（未图示）可以接受来自于电动机驱动控制装置C的开关元件4的供电并驱动电动机20。
图14是电动助力转向装置的说明图。散热器12通过螺钉（未图示）固定在减速机构80的外壳81上，并处于与其抵接的状态。轴套44与蜗杆轴（worm gear shaft）82连接，电动机20的转矩传递至蜗杆轴82，并使蜗杆轴82旋转。接着，蜗杆（worm gear）83使蜗轮（worm wheel）84和以机械方式与蜗轮84相连的转向轴85旋转。
若如上所述将电动机驱动控制装置C配置在电动机20的转轴方向的端部，则可以通过调整散热器12的厚度来抑制损耗较大的开关元件4、滤波电容器10和线圈9的温度上升。此外，由于电动机驱动控制装置C配置在电动机20的转轴方向端部，故因此即使散热器12的厚度较大，但由于在径向上不会变大，故具有对装载到车辆上的装载性影响较小的效果。
实施方式3所涉及的电动机驱动控制装置C和电动机20一体设置并以电气及机械方式进行连接，而且，电动机驱动控制装置C配置在电动机20的转轴方向端部、及电动助力转向的蜗杆一侧（减速机构侧），因此，可以进行从散热器12到蜗杆83的散热，故具有可以提高滤波电容器10、线圈9、开关元件4、电源继电器27的散热性能的效果。
此外，若开关元件4中具有电动机继电器、分流电阻，则损耗会增加，控制基板1和控制元件的温度上升也会更成为问题，但根据该实施方式，可以拉开控制基板1及控制元件、与电动机继电器及分流电阻的距离，具有可以抑制温度上升、提高可靠性的效果。此外，由于具有电动机继电器，故可以对电动机20和电动机驱动控制装置C的电流进行阻断。由于具有分流电阻，故具有提高电流检测精度的效果。
实施方式4
接着，对实施方式4所涉及的电动机驱动控制装置进行说明。图15是对实施方式4所涉及的电动机驱动控制装置进行说明的图，对如下示例进行了说明，即将电动机驱动控制装置配置在电动助力转向的齿轮侧（减速机构侧）的相反侧（电动机的后侧）来形成一体。
实施方式4所涉及的电动机驱动控制装置D包括：安装了微型计算机2的控制基板1；以及从控制基板1观察时，在电动机20一侧将线圈9和滤波电容器10电连接的电连接构件7，开关元件4配置在开关元件配置部6上，并进一步设置有与开关元件配置部6一体或独立的散热器12。散热器12上形成有孔13，滤波电容器10和线圈9埋设在其中。电动机驱动控制装置D被金属制或者树脂制的外壳47包覆。
后方设置有连接器70，提供来自于电池30（参照图2）的电源和转矩传感器或车速的信号等。另一方面，电动机20包括定子铁心40和卷绕在定子铁心40上的电枢绕组21，在定子铁心40的转轴方向的两端部上分别设置有盖板90。盖板90和定子铁心40利用热装等方法固定在框架48上。框架48例如由铝构成，利用螺钉（未图示）与电动机驱动控制装置D的散热器12固定，并与之相抵接。
具备转子铁心41和永磁体42的转子与电动机20的定子铁心40相对设置，且转子铁心41的转轴中心压入有轴43。对轴43设置了2个轴承45、46，轴承45、46固定在盖板90上，使得转子可以自由旋转。轴43的端部设置有轴套44，并和电动助力转向装置的齿轮连接。在该实施例中，如后文所述，假设传动带套在轴套上，并由传动带对滚珠螺杠（ball screw）进行驱动。
另外，轴43的另一端部设置有旋转变压器49来作为旋转角度传感器。另外，旋转角度传感器并不限于旋转变压器49，也可以由永磁体和GMR传感器的组合来构成。
图16是包括图15中说明的电动机20和电动机驱动控制装置D的电动助力转向装置的说明图，表示了电动机20和电动机驱动控制装置D与齿条轴91平行（并行）配置，即所谓的齿条并行式电动助力转向装置。
图16中，电动机20与齿轮箱92相抵接。齿轮箱92包括利用传动带（未图示）和滚珠螺杠（未图示）的减速机构。利用减速机构使电动机20的旋转减速，并转换为齿条轴91的推力。
如上所述，实施方式4所涉及的电动机驱动控制装置D和电动机20一体设置并以电气及机械方式进行连接，而且，电动机驱动控制装置D配置在电动机20的转轴方向端部、及电动助力转向的齿轮的相反侧（电动机的后方侧），因此，可以从散热器12经由电动机20的框架48向齿轮散热，故具有可以提高滤波电容器10、线圈9、开关元件4、电源继电器27（参照图2）的散热性能的效果。此外，可以将电动机驱动控制装置D的连接器70配置在电动机20的后方，可以大副提高对车辆的装载性能。
而且，通过使散热器12与电动机20的框架48相抵接，使散热器12经由框架48向齿轮箱侧散热，因此具有可以降低开关元件4、滤波电容器10、线圈9的温度上升的效果。
实施方式5
接着，对实施方式5所涉及的电动机驱动控制装置进行说明。图17是对实施方式5所涉及的电动机驱动控制装置进行说明的图。
实施方式5所涉及的电动机驱动控制装置E是滤波电容器10和线圈9埋设于设置在散热器12上的孔13中的一个例子，但滤波电容器10和散热器12之间、及线圈9和散热器12之间夹有树脂100。根据上述结构，可以改善滤波电容器10和散热器12之间、及线圈9和散热器12之间的热传导，降低温度的上升。
此外，图17中，树脂100没有填充到滤波电容器10的高度方向的端部，而是填充在其外周侧。若在滤波电容器10的高度方向的端部形成有空间，则具有如下效果，即当滤波电容器10的内压上升时可以进行膨胀，从而可以使内压下降。
实施方式6
接着，对实施方式6所涉及的电动机驱动控制装置进行说明。
图18是对实施方式6所涉及的电动机驱动控制装置F进行说明的图，表示将陶瓷基板110的开关元件4配置在散热器12的开关元件配置部6上的例子。将1个电源继电器27和3个开关元件4配置成大体排布在圆周上，并在其间设置用于配置1个线圈9和3个滤波电容器10的孔13。
电源继电器27包括陶瓷基板111和2个MOS-FET112的裸芯片，三相的各个开关元件4包括陶瓷基板110、3个MOS-FET113、114、115和1个分流电阻24。另外，图中省略了对裸芯片和分流电阻24进行电连接的引线键合。
MOS-FET113配置在＋侧桥臂，MOS-FET114和分流电阻24配置在－侧桥臂，MOS-FET115配置在电动机侧。MOS-FET115通常为常开状态，起到在需要时电性切断电动机（在实施方式6中省略）的作用，即，起到电动机继电器的作用。
此外，三相的开关元件4采用共同的设计从而可以降低成本。陶瓷基板110也可以使用例如DBC基板（Direct Bonded Copper：直接键合铜）或DBA基板（Direct Bonded Aluminum：直接键合铝）。若使用DBC基板，则可以利用铜的薄板（对于DBA基板则为铝的薄板）和陶瓷高效地将MOS-FET113、114、115和分流电阻24所产生的热量释放到散热器12中，因此可以降低MOS-FET113、114、115和分流电阻24的温度上升。陶瓷基板110可以经由粘接剂与开关元件配置部6接合，也可以利用焊料进行固定。
如上所述，根据实施方式6所涉及的电动机驱动控制装置F，通过陶瓷基板110，可以高效地将开关元件4所产生的热量传导至开关元件配置部6，从而可起到降低开关元件4的温度上升的效果。因此，也可以抑制控制基板和控制元件的温度上升。
本发明的各种变形或者变更，是相关的熟练技术人员在不脱离本发明的范围和精神内可以实现的，应当理解为不限于本说明书所记载的各实施方式。

Claims (15)

1.一种电动助力转向用电动机驱动控制装置，该电动助力转向用电动机驱动控制装置对电动助力转向装置中使用的电动机进行驱动控制，其特征在于，包括：
开关元件，该开关元件向所述电动机提供电流；
1个以上的线圈；
1个以上的滤波电容器；
电连接构件，该电连接构件将所述开关元件与所述滤波电容器及所述线圈电连接；
控制基板，该控制基板安装有控制元件；
控制信号线，该控制信号线将所述开关元件和所述控制基板电连接；以及
开关元件配置部，该开关元件配置部配置所述开关元件，
所述电连接构件配置在所述开关元件和所述控制基板之间，并且从所述电连接构件观察时，至少1个所述滤波电容器和至少1个所述线圈配置在所述开关元件一侧，
从所述电连接构件观察时，配置于所述开关元件一侧的所述滤波电容器和所述线圈的端面位于远离所述开关元件和所述开关元件配置部的接触面的位置。
2.如权利要求1所述的电动助力转向用电动机驱动控制装置，其特征在于，从所述电连接构件观察时，全部所述滤波电容器和全部所述线圈配置在所述开关元件一侧。
3.如权利要求2所述的电动助力转向用电动机驱动控制装置，其特征在于，全部所述滤波电容器和全部所述线圈埋设在散热器内，该散热器与配置所述开关元件的开关元件配置部一体或独立地构成。
4.如权利要求2所述的电动助力转向用电动机驱动控制装置，其特征在于，包括散热器，该散热器与配置所述各相的开关元件的开关元件配置部一体或独立地构成，所述各相的开关元件分开配置在所述散热器中，并且在所述各相的开关元件之间配置有所述滤波电容器和所述线圈。
5.如权利要求1至4中任一项所述的电动助力转向用电动机驱动控制装置，其特征在于，包括电源继电器，该电源继电器对从电池流入所述电动助力转向用电动机驱动控制装置的电流进行阻断，从所述电连接构件观察时，所述电源继电器配置在所述开关元件一侧。
6.如权利要求2或3所述的电动助力转向用电动机驱动控制装置，其特征在于，包括：
散热器，该散热器与所述开关元件配置部一体或独立地构成；以及
电源继电器，该电源继电器对从电池流入所述电动助力转向用电动机驱动控制装置的电流进行阻断，
将所述各相的开关元件和所述电源继电器配置在所述散热器上，并且在所述开关元件之间、或者在所述开关元件和所述电源继电器之间配置有所述滤波电容器和所述线圈。
7.如权利要求1至3中任一项所述的电动助力转向用电动机驱动控制装置，其特征在于，所述电动助力转向用电动机驱动控制装置以电气及机械方式连接至所述电动机的外壳，配置在所述电动机的周向端部，并且包括散热器，该散热器与所述开关元件配置部一体或独立地构成，所述电动机的外壳与对所述电动机的速度进行减速的减速机构相抵接。
8.如权利要求1至3中任一项所述的电动助力转向用电动机驱动控制装置，其特征在于，所述电动助力转向用电动机驱动控制装置与所述电动机一体设置并以电气及机械方式进行连接，配置在所述电动机的转轴方向端部，并且包括散热器，该散热器与所述开关元件配置部一体或独立地构成。
9.如权利要求1至3中任一项所述的电动助力转向用电动机驱动控制装置，其特征在于，所述电动助力转向用电动机驱动控制装置与所述电动机一体设置并以电气及机械方式进行连接，配置在所述电动机的转轴方向端部，且配置在对所述电动机的速度进行减速的减速机构一侧，并且包括散热器，该散热器与所述开关元件配置部一体或独立地构成，
所述各相的开关元件与电源继电器大体配置在同一圆周上，该电源继电器对从电池流入所述电动助力转向用电动机驱动控制装置的电流进行阻断。
10.如权利要求1至3中任一项所述的电动助力转向用电动机驱动控制装置，其特征在于，所述电动助力转向用电动机驱动控制装置与所述电动机一体设置并以电气及机械方式进行连接，配置在所述电动机的转轴方向端部，且配置在对所述电动机的速度进行减速的减速机构的相反侧，并且包括散热器，该散热器与所述开关元件配置部一体或独立地构成，
所述各相的开关元件与电源继电器大体配置在同一圆周上，该电源继电器对从电池流入所述电动助力转向用电动机驱动控制装置的电流进行阻断。
11.如权利要求1至3中任一项所述的电动助力转向用电动机驱动控制装置，其特征在于，所述电动助力转向用电动机驱动控制装置与所述电动机一体设置并以电气及机械方式进行连接，配置在所述电动机的转轴方向端部，且配置在对所述电动机的速度进行减速的减速机构的相反侧，并且包括散热器，该散热器与所述开关元件配置部一体或独立地构成，
所述散热器与所述电动机的框架相抵接。
12.如权利要求3所述的电动助力转向用电动机驱动控制装置，其特征在于，所述滤波电容器和所述线圈、及所述散热器之间夹有树脂。
13.如权利要求1至4中任一项所述的电动助力转向用电动机驱动控制装置，其特征在于，所述开关元件包括对所述电动机进行电性切断的电动机继电器和对所述开关元件的电流进行检测的分流电阻中的至少一方。
14.如权利要求1至4中任一项所述的电动助力转向用电动机驱动控制装置，其特征在于，所述开关元件包括陶瓷基板和裸芯片。
15.如权利要求1至4中任一项所述的电动助力转向用电动机驱动控制装置，其特征在于，所述开关元件具有利用树脂对裸芯片进行模塑后得到的结构。
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